路由原理与设计之四--IS-IS路由协议

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1、第一章IS-IS协议基本原理1.1IS-IS协议的发展CLNP是国际标准化组织ISO提出的OSI协议栈中的第三层协议，其地位类似于IP协议在TCP/IP协议中的地位，IS-IS最早由ISO设计，是用于实现基于CLNP寻址的路由协议。    ISO定义了两类网络层服务：CLNS(ConnectionlessNetworkService)和CONS（Connection-orientedNetworkService）。面向CLNS服务的网络层协议为CLNP（ConnectionlessNetworkProtocol），类似于TCP/IP中的IP协议；面向CMNS服务的网络层协

2、议为CONP（Connection-orientedNetworkProtocol）。    后来随着TCP/IP协议的流行，IS-IS在RFC1195中也加入了对于IP协议的支持，实现了IP路由能力。因此IS-IS也被称为集成化IS-IS(IntegratedIS-IS)。1.2IS-IS协议的基本特点    IS-IS起源于ISO协议族，作为面向无连接网络服务CLNS(ConnectionlessNetworkService)的一部分。    无连接网络服务CLNS(ConnectionlessNetworkService)包括三个协议：        CLNP（Co

3、nnectionlessNetworkProtocol）是面向无连接的一种网络协议，类似于TCP/IP中的IP协议。        IS-IS是中间系统间的路由协议，类似于TCP/IP中路由器间的路由协议。        ES-IS是主机系统和中间系统间的路由协议，类似于IP中的Discover协议，如：ARP、ICMP、IRDP等。    CLNP、IS-IS、ES-IS三种协议都属于OSI模型中的网络层协议，直接承载在数据链路层之上。    IS-IS路由协议和其他路由协议不同，它直接承载在数据链路层之上。Peer间通过传递协议数据包（PDU）来传递链路信息，完成链路

4、数据库的同步。    PDU（ProtocolDataUnit）的格式分为三大部分：        数据链路层头：OSIFamily固定为0XFEFE。        IS-IS固定报文头：第一字节为0X83。如果采用ES-IS协议，其固定报文头的第一个字节为0x82，采用CLNP协议，其固定报文头的第一个字节为0x81。        IS-ISTLVs：具体描述IS的链路状态。    IS-IS和OSPF协议都属于链路状态算法的IGP路由协议，都是基于SPF算法。是目前流行最为广泛的两种IGP协议。IS-IS与OSPF协议相比，具有更好的扩展性和区域可以容纳更多的路由

5、器等特点。    由于IS-IS起源于OSI协议，在IntegratedIS-ISRFC1195中，逐步把IS-IS引入到TCP/IP协议族中，这样IS-IS既支持OSI，又支持IP，所以我们称IntegratedIS-IS为DualIS-IS。    IS-IS直接承载在数据链路层上，采用PDU（ProtocolDataUnit）的封装，其核心部分为TLV的编址方式。由于TLV的编址方式扩展性很好，有时我们只需增加一种或几种新的TLV就可以对协议进行扩展，支持新的功能（如MPLSTE、IPV6等）。    IS-IS采用SPF算法，一旦链路状态发生变化，就会进行增量更新

6、，SPF算法重新计算路由信息，收敛速度快。同时在IS-IS泛洪的LSP中包含有LSP的保持时间（RemainingLifetime）、序列号（SequenceNumber）等参数周期性的对LSP进行更新。    由于IS-IS良好的扩展性，适合大规模的网络结构，越来越被大型ISP选为构建骨干网的IGP路由协议。1.3IS-IS协议基本概念    1.3.1协议相关术语    IS（IntermediateSystem）中间系统：具有数据包转发能力的网络节点，类似于IP中的路由器。    ES（EndSystem）端系统：没有路由能力或数据包转发能力的网络节点，类似于IP中

7、的主机。    DIS（DesignatedIntermediateSystem）指定中间系统：在IS-IS广播网络类型中，需要选举一个指定的中间系统，周期性的向其他路由器进行LSDB数据库的泛洪。功能类似于OSPF中的DR（DesignatedRouter）。但是在OSPF中还有备份BDR（BackupDesignatedRouter）的概念，IS-IS中没有备份的DIS概念。    SysID（SystemID）系统ID：在IS-IS路由协议中使用SystemID唯一标识一台中间系统，我们必须保证在整个IS-IS路由域中S